Динамика струи жидкости в условиях взрывного вскипания

• Автор: Мажейко, Николай Александрович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Основные обозначения и сокращения
1. ВВЕДЕНИЕ
2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
2.1. Перегретое состояние жидкости. Область существования
перегретой жидкости
2.2. Условия равновесия и работа образования пузырька пара в
жидкости
2.3. Кинетика гомогенной нуклеации. Ударный режим вскипания
2.4. Критическая точка. Термодинамическое подобие
2.5. Расходы
2.6. Реактивная сила
2.7. Формы струй вскипающей жидкости
2.8. Основные представления о фликкер-шуме. Примеры
экспериментальных реализаций 1/Ґ флуктуаций в кипящих системах
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ПО ИЗУЧЕНИЮ
ИНТЕГРАЛЬНЫХ И ЛОКАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СВОБОДНОЙ СТРУИ ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ПРИ ИСТЕЧЕНИИ В АТМОСФЕРУ
3.1. Методика проведения эксперимента
3.2. Градуировка датчика реактивной силы
3.3. Исследования флуктуаций
3.4 Погрешность результатов измерений

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РЕАКТИВНОЙ
ОТДАЧИ СТРУИ ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В НЕРАВНОВЕСНОМ РЕЖИМЕ ИСТЕЧЕНИЯ
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ФОРМ СТРУИ
ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
5.1. Формы струй вскипающей воды
5.1.1. Результаты и обсуждение
5.2. Опыты с хладоном-11 и я-пентаном
6. 1 Д-ФЛУКТУАЦИИ В СТРУЕ ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
ПРИ ВЫСОКИХ ПЕРЕГРЕВАХ
7. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
8. ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Т - температура р - давление
V - объем
б - диаметр канала 1 - длина канала А - площадь
] - скорость зародышеобразования
V - удельный объем
g - удельный массовый расход
х - массовая доля пара
р - плотность
со - скорость
Я - реактивная сила
р - удельный химический потенциал
л - энтропия
/- частота колебаний
8(0 - спектральная плотность
а- поверхностное натяжение
г - радиус пузырька пара
- работа образования критического пузырька к - постоянная Больцмана л = р/рс - приведенное давление г = 777; - приведенная температура <р = У /V'; - приведенный объем
Верхние индексы
' - относится к жидкому состоянию вещества
11 - относится к парообразному состоянию вещества
*- относится к области достижимых перегревов
Нижние индексы
0 - относится к начальному состоянию вещества с - относится к состоянию вещества в критической точке э - относится к состоянию насыщения к - относится к критическому пузырьку

на пленке) заметно возрастает. В этой области спектр колебаний имеет вид фликкер-шума.
В опытах установлено, что широкополосный 1/Т-шум возникает в достаточно протяженной области вольтамперной характеристики и не требует тонкой подстройки нагрузки и питающего напряжения. Сложная система при взаимодействии неравновесных фазовых переходов работает в этой области как генератор стохастических колебаний со спектром мощности пропорциональным 1/Г, Такая экспериментальная ситуация впервые позволила выделить элементарный флуктуационный источник с И спектром и воздействовать на его кинетику. В дальнейшем это позволило сформулировать новую оригинальную модель [69], согласно которой фликкер-шум и самоорганизованная критичность возникают в результате одновременного протекания двух неравновесных фазовых переходов в присутствии белого шума и предсказать возможность экспериментального обнаружения 1/Т шума в других энергонапряженных процессах с неравновесными фазовыми переходами. Под неравновесным фазовым переходом понимаем смену стационарных состояний системы вдали от термодинамического равновесия.
К таким процессам относится кризис теплоотдачи при переходе от пузырькового кипения к пленочному на вертикально ориентированном проволочном нагревателе в условиях джоулева разогрева [70]. В этом случае, когда мощность тепловыделения на проволочке достигает некоторого значения, пузырьковое кипение становится неустойчивым и вдоль нагревателя образуется пленка пара. Возникнув на слабом месте проволочки, очаг пленочного кипения распространяется на расстояние до 1 см. Из нижней границы горячей зоны вдоль проволочки поднимается конусообразная паровая струя. Границы горячей зоны заметно флуктуируют. Визуально картина напоминает перевернутую кучу песка. Спектры мощности